王宇
(中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司環(huán)境與航務(wù)工程設(shè)計研究院,北京 102600)
鐵路建設(shè)項目具有建設(shè)規(guī)模大、周期長、工程組成復(fù)雜等特點[1]。并且,鐵路工程在施工期及運營期容易影響水源保護區(qū)的水質(zhì)安全,因此必須采取嚴(yán)格的環(huán)保措施,保證水源保護區(qū)的水質(zhì)安全[2]。
新建安慶港長風(fēng)港區(qū)鐵路專用線工程(簡稱“該工程”)位于安慶市懷寧縣、宜秀區(qū)、大觀區(qū)、迎江區(qū)境內(nèi),線路自既有合九鐵路安慶支線新開月山鎮(zhèn)站接軌,終至長風(fēng)港站,全長34.35km。線路方案以橋梁形式在取水口上游穿越安慶市石塘湖應(yīng)急備用水源二級保護區(qū),長度約1.4km[3]。
1.2.1 地形地貌
該工程沿線區(qū)域總體地勢西高東低,北高南低。沿線經(jīng)過地貌單元主要為沖積平原區(qū)(Ⅰ)、剝蝕丘陵區(qū)(Ⅱ)[4]。
1.2.2 主要河流水系特征
該工程沿線經(jīng)過的主要河流湖泊為石門湖、長風(fēng)港湖、張家菜湖。皖河流域石門湖水系位于安慶市主城區(qū)西北部,皖河干流的左岸河口,其洪水位主要受長江水位影響。石門湖水系由城區(qū)的一石河、二石河、三石河、四石河及周邊懷寧縣月山鎮(zhèn)的月形河組成。
石塘湖是安慶市重要的天然淡水湖,湖面面積現(xiàn)狀14.47km2,規(guī)劃22.04km2,平均水深1.52m,最大水深2.5m,屬破罡湖水系,主要依賴地表徑流及降水補給。石塘湖現(xiàn)狀水質(zhì)基本能達(dá)到II~I(xiàn)II 類,水質(zhì)保護目標(biāo)為III 類。
石塘湖屬湖泊型水源地,年均蓄水量1600 萬m3左右,日供水能力26 萬t[5]。由安慶市二水廠、三水廠負(fù)責(zé)供水,服務(wù)范圍為北部新城、東部城區(qū),約36 萬人口。若現(xiàn)有取水水源地長江發(fā)生水污染事故影響供水,則會啟用取水工程和輸水管線,從石塘湖備用水源地取水[6]。
《中華人民共和國水污染防治法》(2008 年2 月修訂版)第五十九條規(guī)定:禁止在飲用水水源二級保護區(qū)內(nèi)新建、改建、擴建排放污染物的建設(shè)項目;已建成的排放污染物的建設(shè)項目,由縣級以上人民政府責(zé)令拆除或者關(guān)閉[7]。因此,需要合理設(shè)計方案,以免污染石塘湖應(yīng)急備用水源二級保護區(qū)。
影響該段線位的主要控制因素為石塘湖應(yīng)急備用水源保護區(qū)和城市建成及規(guī)劃區(qū)。
主體設(shè)計共研究了兩個方案,如下。
2.2.1 方案Ⅰ:繞避水源保護區(qū)方案
該方案線路長度為7.551km,其中DK13+800—DK15+500 段穿越安慶市已建成區(qū)域,線路長度為1.7km,DK16+150—DK17+350 段穿越安慶市規(guī)劃居住區(qū)及工業(yè)區(qū),線路長度為1.2km。
2.2.2 方案Ⅱ:穿越水源二級保護區(qū)方案
該方案線路長度為7.5km,其中D1K14+040—D1K15+440 段以橋梁形式穿越安慶市石塘湖應(yīng)急備用水源二級保護區(qū),穿越長度約1.4km。線路穿越處均為規(guī)劃防護綠地,不涉及規(guī)劃居住區(qū)及工業(yè)區(qū)。
方案I、方案Ⅱ與水源保護區(qū)的位置關(guān)系見圖1。
圖1 方案I、方案Ⅱ與水源保護區(qū)的位置關(guān)系
2.2.3 方案比選
線路方案比選內(nèi)容見表1。
表1 線路方案比選表
2.2.4 環(huán)境比選
(1)水土流失影響分析
兩個方案的橋梁長度接近,土石方量基本相當(dāng),方案Ⅱ較方案Ⅰ線路長度略短、用地方面較節(jié)省,且方案Ⅰ穿越安慶市已建成區(qū)域,征地拆遷對原地貌的擾動程度大,誘發(fā)的水土流失量較方案Ⅱ大。
(2)水環(huán)境影響分析
方案Ⅰ線路繞避了水源二級保護區(qū),穿越4 條河流,其中在白澤湖支流設(shè)置2 個水中墩;方案Ⅱ穿越3條河流,其中水源二級保護區(qū)內(nèi)谷橋大溝、大寨溝不設(shè)置水中墩,白澤湖支流設(shè)置1 個水中墩。方案Ⅱ雖穿越水源保護區(qū),但跨越谷橋大溝和大寨溝不設(shè)置水中墩,且跨越白澤湖支流比方案Ⅰ少設(shè)置1 個水中墩,對地表河流水質(zhì)的實際影響較小,從這個角度看,方案Ⅱ優(yōu)于方案Ⅰ。
(3)噪聲和振動影響分析
方案Ⅰ評價范圍內(nèi)共有噪聲敏感目標(biāo)6 處(約290戶)、環(huán)境振動敏感目標(biāo)5 處,其中學(xué)校1 處,規(guī)劃噪聲敏感目標(biāo)2 處;方案Ⅱ評價范圍內(nèi)共有噪聲敏感目標(biāo)6 處(約259 戶)、環(huán)境振動敏感目標(biāo)5 處,其中有學(xué)校1 處,不涉及規(guī)劃噪聲敏感目標(biāo)。
方案Ⅰ穿越城市規(guī)劃建成區(qū),受影響的居民規(guī)模較方案Ⅱ高,且沿線規(guī)劃噪聲敏感目標(biāo)數(shù)量較方案Ⅱ多。
2.2.5 綜合比選結(jié)論
方案Ⅰ雖繞避了水源保護區(qū),但穿越了安慶市已建成區(qū)域,聲環(huán)境影響程度較方案Ⅱ大,巨大的拆遷量容易引發(fā)社會穩(wěn)定性風(fēng)險,線路穿越規(guī)劃居住區(qū)及工業(yè)區(qū),不符合城市規(guī)劃,且工程投資較方案Ⅱ高2.68 億元;方案Ⅱ在保護區(qū)范圍內(nèi)沿安慶市城市規(guī)劃預(yù)留鐵路廊道敷設(shè),工程拆遷量小,引發(fā)的新增水土流失量少,沿線聲環(huán)境敏感點數(shù)量少、密度低,對環(huán)境的影響較小,雖以橋梁形式穿越水源二級保護區(qū)陸域范圍,但跨越保護區(qū)內(nèi)河流時無需設(shè)置水中墩,橋面設(shè)置雨水收集系統(tǒng),對地表水水質(zhì)的影響極小且可控,符合水污染防治法的有關(guān)要求。
綜合環(huán)境、技術(shù)和工程投資等因素分析,該工程推薦的方案Ⅱ具有環(huán)境合理性。
該工程線路DK14+040—DK15+440 段以橋梁形式在取水口上游穿越石塘湖應(yīng)急備用水源二級保護區(qū),線路長度約1.4km,線路距取水口最近距離約3.28km、距一級保護區(qū)邊界2.98km。保護區(qū)內(nèi)跨越的水域有谷橋大溝和大寨溝橋梁(均不設(shè)水中墩);其余路段現(xiàn)狀為陸域,大部分為廠區(qū)及水田。
3.2.1 主體工程
DK14+148—DK14+168 段采用32m 簡支T 梁跨越谷橋大溝,DK15+089—DK15+105 段采用32m 簡支T梁跨越大寨溝,保護區(qū)內(nèi)共有43 個橋墩,均不涉水。
橋墩采用圓端形實體橋墩,橋臺采用單線T 型橋臺,采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
3.2.2 臨時工程
水源保護區(qū)范圍內(nèi)不設(shè)置制存梁場、施工營地、棄渣場等可能產(chǎn)生水污染源的大臨設(shè)施。橋梁施工設(shè)置臨時干化池,對橋梁泥漿進行處理,處理后的泥漿定期清運。
該段橋梁的部分施工便道在既有道路上整修,另一部分施工便道新建,所修建施工便道盡量與現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路、田間道路平行或垂直。
簡支T 梁采用梁場預(yù)制、架設(shè)施工,一般墩臺及基礎(chǔ)采用常規(guī)放坡開挖法施工,涉及河道和靠近既有道路的橋墩臺基礎(chǔ)采用鋼板樁防護施工,墩臺采用常規(guī)方法現(xiàn)澆施工。
3.4.1 施工期影響分析
(1)橋梁圍堰施工對水環(huán)境的影響
該工程穿越的水域谷橋大溝和大寨溝水體寬度較小,水體中不設(shè)橋墩,橋墩位于兩岸陸域。橋梁基礎(chǔ)施工帶來的泥沙上浮和灌漿廢水對水體水質(zhì)的影響較小。臨近河道的橋墩采用鋼板樁圍堰施工,會產(chǎn)生灌漿廢水,如果處理不當(dāng)排入附近水體,會對水源保護區(qū)水體造成污染。橋梁陸域基礎(chǔ)鉆孔作業(yè)過程中會產(chǎn)生少量基坑廢水,如果處理不當(dāng)排入附近水體,可能對水源保護區(qū)的局部水域造成污染。橋墩雨季施工時會產(chǎn)生水土流失,地表徑流夾帶泥沙匯入地表水體,會對水源保護區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生影響。
(2)混凝土拌和廢水的影響
該工程不在水源保護區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置土料場、棄渣場、施工營地、混凝土拌和系統(tǒng)等各類臨時施工設(shè)施,不會產(chǎn)生混凝土拌和廢水。
3.4.2 運營期影響分析
在裝車站向煤炭表面噴淋抑塵劑,并采用專用堵漏條、建筑填縫劑等封閉運煤敞車車體的細(xì)小縫隙,在該段線路運行時保持低速,如此列車通過保護區(qū)地段便不會產(chǎn)生煤塵飄散現(xiàn)象。
施工單位應(yīng)合理組織跨越保護區(qū)的橋梁施工,盡量安排在枯水期施工,避開雨季;加強對施工隊伍的管理,強化施工人員的環(huán)保意識,杜絕施工人員向水體傾倒垃圾、沖洗機具等。此外,應(yīng)在施工期科學(xué)開展環(huán)境監(jiān)理工作,監(jiān)督水源保護區(qū)內(nèi)各項環(huán)保設(shè)施及環(huán)保措施的落實情況。
施工單位應(yīng)根據(jù)水源保護要求,合理布置施工場地,禁止在水源二級保護區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置制存梁場、混凝土拌和站、臨時材料廠、機械維修場地、施工人員生活營地等可能產(chǎn)生水污染源的大臨設(shè)施。
臨近河道橋墩基坑排水以及橋梁施工產(chǎn)生的泥漿水應(yīng)排入臨時沉淀池處理,上清液可作為降塵用水,嚴(yán)禁排入水體或可能匯入河道的場所,干化泥漿與工程渣土外運出保護區(qū)至規(guī)定地點。
運營期跨河橋梁線路設(shè)護輪軌,可有效防止列車傾覆;橋面設(shè)置橋梁泄水管、橋下設(shè)置縱向排水管,可將初期雨水引至保護區(qū)外,接入市政雨水管網(wǎng);運煤列車采取噴淋抑塵劑措施抑制煤塵飄散。采取上述措施,并加強運營期間對車輛的檢修和日常運輸管理,可將工程運營期對水源保護區(qū)的環(huán)境影響降至最低[8]。
該工程對水源保護區(qū)的環(huán)境影響主要發(fā)生在施工期橋梁下部基礎(chǔ)施工過程中,且鐵路列車不運輸石油及危險化學(xué)品,主體工程設(shè)計已考慮設(shè)置護輪軌、橋面雨水收集系統(tǒng),運營期對環(huán)境的影響甚小。在嚴(yán)格落實各項環(huán)保措施及環(huán)境管理措施的基礎(chǔ)上,做好施工期環(huán)境風(fēng)險防控,可確保工程建設(shè)具有環(huán)境可行性。